INDUSTRY CONNECTIONS
CPO 共封裝光學
把光引擎移近交換器晶片的一種架構
CPO(Co-Packaged Optics)將光引擎與交換器 ASIC 等電子晶片整合於共同封裝平台,縮短兩者間的高速電訊號距離。光引擎僅移近晶片但不共封裝的方案,應另列為近封裝光學(NPO)。導入成效需要以具體產品及相同系統邊界比較。
它改變了哪一段?
傳統可插拔方案將光收發器放在面板附近,高速電訊號需從 ASIC 經板上走線與連接器到模組。CPO 讓光引擎靠近 ASIC,再由光纖接出;光源可以採外置可插拔方案,並非所有光學元件都必然封在同一處。
- 核心技術包含交換器 ASIC、光引擎/矽光子、封裝、光纖接合與測試。
- 移近光引擎縮短的是特定高速電路徑,並不消除整台設備的 PCB。
效益與難題要一起看
廠商資料指出 CPO 可降低與長電路徑相關的功耗並提升面板頻寬密度。不過光引擎靠近高功耗 ASIC,散熱、封裝良率、光纖裝配、測試、維修和備援都要一起解決。這些取捨決定何時、在哪種設備上部署。
- 節能數字須確認是否比較完整設備、相同埠數和相同距離。
- 光引擎、外置雷射與可插拔光模組是不同角色,不能只按外型歸類。
對產業鏈的可能影響
直接相關的是交換器晶片、矽光子/光引擎、先進封裝、光纖連接與測試。對高速 PCB/CCL 的影響更複雜:部分 ASIC 到面板的超高速電路路徑可縮短,但設備的其他板級電路仍存在,且產品可能採混合架構。
- 已知:廠商已發布整合光引擎的交換器產品。
- 待驗證:不同網路層級的實際採用量、產品成本及個別材料用量。
NVIDIA Quantum-X:從光子晶片到整機的案例
Quantum-X Photonics 是 InfiniBand CPO 交換器案例;Spectrum-X Photonics 是 Ethernet 平台。NVIDIA 的技術說明中,Q3450 以四顆 Quantum-X 晶片構成 144 個 800 Gb/s 埠、115.2 Tb/s 的系統;115.2 Tb/s 不是單顆光引擎速度。
- 台積電 COUPE:EIC/PIC 光電整合;矽品:光電封裝、組裝與測試。中介層是整合結構的一部分,不能把位置標示等同於全部製造工序的歸屬。
- Coherent/Lumentum:雷射與外置光源;Fabrinet:精密光學封裝與代工。波若威:光纖陣列、光纖裝配及 ELS 相關光學組件。
- Corning/住友電工:光纖與光連接;SENKO:可拆卸光纖連接器;天孚:FAU、POSA 及光學整合;鴻海:交換器整機組裝與系統整合。
- NVIDIA 官方夥伴名單可確認生態系參與;具體角色另依各公司產品資料。名單不等於每款交換器的完整用料表,也不代表排他供貨。
外置雷射可以插拔,仍不等於可插拔光收發模組
CPO 將資料的電光轉換移到交換器 ASIC 附近;ELS/ELSFP 主要供應連續波光源。即使光源模組可插拔,仍與 OSFP 等資料光收發模組的功能不同。
- 同一家廠商可能同時供應可插拔光模組、雷射或 CPO 元件,不能把兩條產業鏈視為完全互斥。
- Broadcom 與 NVIDIA 都有自己的 CPO 平台。上詮有公開光纖耦合與整合業務;不能因它未出現在某張 NVIDIA 圖上,就推定其未參與 CPO。
按交付內容閱讀 CPO
光引擎、光電整合、光纖耦合、光源方案及整機平台分開閱讀。ELS 為可選方案;展示、公開產品、合作及已確認量產不是同一階段。
分類、性能與技術難點
這些是光學架構與子系統的比較,不是同一層級的五條產品線。傳統可插拔、近封裝與 CPO 是位置和整合程度的不同選擇;外置雷射及光纖連接則是 CPO 系統可採用的組成部分。具體效益依交換器速率、距離、光模組及比較基準而變。
傳統可插拔光收發器
常見應用:交換器面板上的模組化光連接
追求:按距離與速度選模組,便於更換與維護。
難點:高速電訊號必須穿過板上走線及連接器抵達模組;損耗、訊號補償、功耗與面板空間受到關注。它是 CPO 的重要比較基準。
靠近晶片的光學方案(NPO)
常見應用:光引擎移近晶片,但不必與 ASIC 同封裝
追求:縮短高速電路徑,同時保留不同的組裝和維護取捨。
難點:「近封裝」不是單一標準產品;距離、接口及可更換方式需按個別方案比較。
共封裝光引擎(CPO)
常見應用:光學引擎與交換器 ASIC 整合於同一封裝平台
追求:降低特定高速電路徑的損耗和補償功耗,提高連接密度。
難點:光引擎與高功耗 ASIC 的熱耦合、封裝良率、光纖接合、測試與維修。量產效益須以同條件系統比較。
外置/可插拔雷射光源
常見應用:為 CPO 光引擎提供連續波光源
追求:將易受熱影響的光源與封裝中的光引擎分開,提高設計及維修彈性。
難點:光源模組、光纖路徑、損耗、備援與現場更換要納入整機設計;CPO 不等於「雷射也必須同封裝」。
光纖連接、測試與封裝
常見應用:從光引擎到設備外部的完整鏈路
追求:把晶片級光訊號穩定送到網路端口並能在製造及現場驗證。
難點:精密對位、連接器可靠度、封裝後測試、監控以及故障時的可維護性。
上下游與關聯環節
以下依地圖的供應、分類、技術或服務關係整理;關係方向保留原有標示,不代表個別公司之間已存在交易。
光引擎 → CPO 共封裝光學
光電轉換組件
光引擎與電子晶片共用封裝平台是 CPO 的核心;必須配合電光介面及熱設計。
OIF|3.2T 共封裝光引擎實作協定CPO 共封裝光學 → 網路交換器
光學架構選項
部分交換器採用 CPO 以縮短 ASIC 到光引擎的高速電路徑。
Broadcom|CPO 與高速電路徑CPO 共封裝光學 → 可插拔光模組
架構比較
兩者的光引擎位置、電路徑及維修方式不同,不表示所有場景都必然替代。
Broadcom|CPO 與高速電路徑光纖與光連接 → CPO 共封裝光學
設備內與外部光連接
光纖將共封裝光引擎接向面板與網路,裝配與彎折控制是設計重點。
Corning|CPO 光纖連接與 Broadcom 合作玻璃基板的 AI、HPC 與高速互連應用 → CPO 共封裝光學
可延伸至光電整合
公開技術方向,不代表所有 CPO 都需要玻璃核心。
LPKF|玻璃核心基板與 LIDE 開孔光通訊與光互連 → CPO 共封裝光學
共封裝架構分支
NVIDIA|光電整合、耦合、封裝與 ELS外置雷射光源 ELS → CPO 共封裝光學
外置光源方案(可選)
外置光源是部分平台的方案;亦有整合雷射路線。
Intel|整合雷射、PIC、EIC 與晶圓測試CPO 光電整合與封裝 → CPO 共封裝光學
光電共封裝與測試
NVIDIA|2026 平台製造分工CPO 共封裝光學 → CPO 平台與整機整合
CPO 平台架構
NVIDIA|光電整合、耦合、封裝與 ELS代表公司與產品角色
從平台、光電製造、封裝與光纖裝配挑選例子;其餘光源、連接及整機夥伴見已收錄名錄。NVIDIA 案例與 Broadcom 等平台需分開閱讀,列名不是所有 CPO 產品共用或獨家的供貨清單。
NVIDIA
CPO 交換器平台/系統設計
Quantum-X Photonics 用於 InfiniBand;Spectrum-X Photonics 用於 Ethernet。兩者是具體 CPO 平台,需分別閱讀規格。
公司產品與角色來源Broadcom
CPO 系統與光引擎
整合交換器 ASIC 與光引擎的共封裝光學平台。
公司產品與角色來源台積電 TSMC
COUPE 光電整合/製造平台
整合 EIC 電子晶片與 PIC 光子晶片,支援光引擎與 NVIDIA CPO 平台;角色是光電製造及整合,不是交換器整機品牌。
公司產品與角色來源矽品精密 SPIL
光電封裝、組裝與測試
NVIDIA 公開說明矽品參與光電元件的晶片級封裝、精密組裝與測試。不可僅憑中介層位置標示,推定其承製所有 Interposer 製造工序。
公司產品與角色來源波若威 Browave
光纖陣列/光纖裝配
公開 CPO 產品方向包含 FAU、Fiber Harness、光纖路由模組及 ELS 相關光學組件;光學裝配不等於製造雷射晶粒。
公司產品與角色來源依產業角色查看廠商
參考資料
- Broadcom|CPO 概述
- Broadcom|CPO 交換器產品
- Broadcom|外置可插拔雷射光源
- Broadcom|51.2 Tb/s CPO 產品與可更換雷射光源
- Broadcom|外置可插拔雷射產品
- OIF|3.2T 共封裝光引擎實作協定
- NVIDIA|光子交換器與正式公布的生態系夥伴
- NVIDIA|Quantum-X 光引擎、光學組件與整機規格
- NVIDIA|2026 年 6 月平台製造分工
- 波若威|2025 年 5 月法說:CPO 光纖裝配技術
- Coherent|2026 年 CPO 技術與外置光源
- Lumentum|CPO 雷射與 ELSFP
- SENKO|NVIDIA Photonics 連接器合作
- 天孚通信|CPO 的 FAU 與 POSA
- 住友電工|資料中心光纖與 CPO 光連接
- Fabrinet|光通訊製造服務
- Corning|CPO 光纖連接
- 上詮|光纖元件與共同封裝整合
- Intel|整合雷射、PIC、EIC 與晶圓測試